Why Should Solar Power Generation Systems Be Grounded?

Grounding in PV systems is one of the most frequently overlooked issues by PV installation personnel, especially in small-capacity PV systems where grounding and lightning protection are not given much attention. However, if grounding is not done, errors can occur due to low insulation resistance to ground or excessive leakage currents, affecting power generation and potentially endangering personal safety. Additionally, unshielded or elevated metal parts are more susceptible to lightning strikes. Without grounding, equipment may be struck by lightning, causing significant damage to the PV power generation system. Grounding in PV systems mainly includes grounding on the solar component side, inverter side, and distribution cabinet side. Proper grounding not only enhances the safety of the solar system but also extends its lifespan.

Which Material Should Be Used for Grounding in Photovoltaic Systems?

Galvanized steel is cheaper, but it has many welded joints, resulting in lower construction efficiency and higher construction costs. Pure copper has excellent conductivity but is expensive. Copper-bonded steel, however, only costs 9.4% more than galvanized steel and offers a much longer service life. Therefore, copper bonded steel electric earth rods are typically chosen as the primary grounding material in solar power systems. Earth Rod Material Galvanized Steel Bare Copper Copper Bonded Steel Resistivity Ω.mm 1.7×10^-7 1.73×10^-8 Depends on copper layer thickness Density g/cm3 7.8 8.9 – Corrosion Resistance 0.065 mm/a Corrosion rate equivalent to 1/7 of galvanized steel Comparable to copper before destruction of the copper layer Process Characteristics Large size of material, high welding requirements, complex construction Single process, faster than spot welding Single process, faster than spot welding Operating Life 7 – 13 > 40 > 40 Cost Low High Medium

What Specifications of Earth Rods Are Commonly Used?

Copper-bonded Steel In photovoltaic power systems, the horizontal grounding body of copper-bonded steel grounding materials commonly uses Φ10-Φ12 copper-bonded round steel, with a manufacturing length typically of 100 meters per reel. The grounding electrodes use Φ14 or Φ17.2 copper-bonded steel rods. Connection method: Thermite welding (no external power or acetylene needed), using pure copper for joint materials, with no need for anti-corrosion measures at the welding points. Galvanized Steel In traditional grounding grids, horizontal grounding bodies made of hot-dip galvanized steel are generally designed with specifications of 50X5 or 60X6 galvanized flat steel, with a manufacturing length of 6 meters per piece. Vertical grounding electrodes use 50X5 hot-dip galvanized angle steel or Φ50 galvanized steel pipes, with a grounding electrode length of 2.5 meters per piece. Connection method: Electric welding, with the welding points needing anti-corrosion treatment, such as two coats of anti-rust paint and one coat of asphalt paint. Bare Copper For pure copper grounding materials, the horizontal grounding body usually uses 25×4, 40×4, 50×5, or 60×6 mm copper strips, or S70/S95/S120/S150/S185/S240 mm bare copper wires. The vertical grounding body typically uses 16×2500 mm or 20×2500 mm copper rods, or 50×3000 mm or 55×2500 mm pure copper electrolytic ion grounding electrodes. Connection method: Thermite welding, fire mud melting welding, or hot-melt welding.

How Should Earth Rods Be Installed in Photovoltaic Systems?

During construction, installing a ground rod is very flexible and can be adapted to the specific conditions on site. Various methods can be used, such as directly driving the electric ground rods into the soil with heavy hammers or electric hammers. In complex soil conditions where the rod cannot be driven in, a hole can be drilled first before installing the ground rod. In uniform soil conditions, if using a heavy hammer for installation and driving a single rod, it is advisable to install a drill bit (impact-resistant bolt) on the pointed end of the rod to prevent damage to the copper layer when the rod is driven deep. For deeper grounding, multiple rods can be connected using connectors to achieve the desired length, ensuring good electrical connection. In cases where deep drilling is difficult or impossible, drilling tools can be used to penetrate rocks. After drilling, there are two methods for installing the earth rods: 1. Connect the rods to the desired length using connectors. Once drilled to the intended depth, fill the hole with a resistivity-reducing agent and add water until the hole is filled. 2. Connect the rods to the desired length using connectors. After drilling to the intended depth, mix the resistivity-reducing agent with water and pour it into the hole to fully envelop the rod.

What Grounding is Required in Solar Power Systems?

Component-side Grounding : Module Frame Grounding: The aluminum frame of the module contacting the mount does not mean effective grounding. The grounding hole of the module needs to be connected to the mount for effective grounding. The grounding holes of the modules are typically used for string connections, with the grounding holes at both ends connected to the metal mount. Mount Grounding: Usually, round steel, galvanized steel rods, or copper-bonded steel rods are used for grounding, with the grounding resistance required to be no greater than 4Ω. Inverter-side Grounding : Operational Grounding: The PE terminal of the inverter is connected to the PE busbar in the distribution box, which is grounded through the distribution box. Protective Grounding: The grounding hole of the inverter chassis is used for repeated grounding to protect the inverter and the safety of operators. The protective grounding of the inverter chassis can either use a separate grounding electrode or share one with the distribution box. Distribution Box-side Grounding : Lightning Protection Grounding: AC-side lightning protection consists of fuses or circuit breakers and surge protection devices (SPD). The lower end of the SPD is connected to the grounding busbar of the distribution box. Box Grounding: According to regulations, the metal frame and base steel of the distribution box must be grounded or connected to neutral. The cabinet door and the cabinet body need cross-connection to ensure reliable grounding.

Земляной стержень

Солнечная заземляющий стержень в основном используется для заземления креплений солнечных панелей.. Существует разница потенциалов между фотоэлектрическими модулями и землей., что может привести к таким неисправностям, как утечка и индуктивная связь в плохих условиях эксплуатации.. Для обеспечения нормальной работы и безопасности фотоэлектрической системы., необходимо установить надежную систему заземления.

Ассортимент заземляющих стержней ZMS для фотоэлектрических систем включает в себя медный заземляющий стержень., Сталь, связанная медью, и оцинкованная сталь.

ZMS предлагает широкий выбор заземляющих материалов различной формы., такие как цилиндрические и плоские полосы. Цилиндрические заземляющие стержни доступны в различных стилях для различных применений.: один заостренный конец и один плоский конец, один заостренный конец и один конец с резьбой, оба конца с резьбой, и т. д..

Приложения:

Заземление для крепления солнечных батарей
Заземление инверторов
Заземление распределительных коробок
Молниезащитное заземление систем
Заземление для экрана линии связи

Узнать сейчас

Серия солнечных заземляющих стержней ZMS

ЗМС предлагает оцинкованную сталь., сталь, связанная медью, голые медные заземляющие стержни для обычных фотоэлектрических проектов. Мы также можем производить заземляющие стержни из медно-цинкового сплава и заземляющие стержни из нержавеющей стали., которые подходят для сред с агрессивными средами.

Узнать сейчас

Оцинкованная сталь

Оцинкованная сталь – традиционный заземляющий материал с определенным уровнем коррозионной стойкости и проводимости.. Хотя этот материал может иметь самую низкую первоначальную стоимость, его более короткий срок службы и более высокие затраты на техническое обслуживание могут сделать его более дорогим в долгосрочной перспективе.. Заземляющие стержни ZMS из оцинкованной стали больше подходят для краткосрочных фотоэлектрических проектов в районах с низкими требованиями к устойчивости к коррозии..

Сталь, скрепленная медью

Сталь на медной связке сочетает в себе механические свойства стали с проводимостью и коррозионной стойкостью меди.. В последние годы он стал наиболее широко используемым компонентом заземления в системах солнечной энергетики.. ZMS использует 99.9% чистая медь, нанесенная гальваническим способом на сердечник из низкоуглеродистой стали, что приводит к высокой проводимости, высокая прочность на растяжение, сильная коррозионная стойкость, и простая установка. Заземляющий стержень ZMS с медным соединением имеет слой никеля на стальном сердечнике., который затем покрывается слоем электролитической меди. Этот процесс обеспечивает постоянную молекулярную связь между медным слоем и стальным сердечником., предотвращение трещин даже при изгибе стержня.

Голый медный проводник

Материал из чистой меди обеспечивает отличную проводимость и устойчивость к коррозии.. Его проводимость лучше, чем у стали, связанной медью.. Заземляющие стержни из чистой меди имеют срок службы до 40 лет, но они мягче и склонны к изгибу, что делает их непригодными для бурения в более твердых почвах.. Из-за более высокой стоимости, Заземляющие стержни из чистой меди обычно используются в ситуациях, требующих чрезвычайно высокой проводимости..

Спецификация стального заземляющего стержня с медной связью

Структурная форма	Диаметр/мм	Длина/мм	Вес/кг
Стандартный	14	2500	3.16
	14	3000	3.79
	16	2500	4.00
	16	3000	4.80
	18	2500	5.00
	18	3000	6.00
	20	2500	6.25
	20	3000	7.50
	22	2500	8.00
	22	3000	9.60
	25	2500	9.80
	25	3000	11.76
Комбинированный	14.2	1200	1.53
	14.2	1500	1.88
	17.2	1200	2.18
	17.2	1500	2.73

Уникальный производственный процесс: Использование процесса производства холодной прокатки и горячей вытяжки., ZMS обеспечивает металлургическую связь между медью и сталью. Это позволяет вытягивать стержень как цельный металл без каких-либо отсоединений., шелушение, или трескается.

Превосходная коррозионная стойкость: Композитный интерфейс создается путем высокотемпературной сварки без остатков., обеспечение отсутствия коррозии на склеиваемой поверхности. Толстый медный слой на поверхности обеспечивает сильную коррозионную стойкость и длительный срок службы. (над 30 годы), снижение затрат на обслуживание сети заземления.

Улучшенные электрические характеристики: Внешний слой из высококачественной меди обеспечивает отличную проводимость., что приводит к гораздо более низкому собственному сопротивлению по сравнению с обычными материалами..

Особенности стальных заземляющих стержней ZMS с медной связкой

Широкий, Безопасный, и надежное приложение: Данное изделие подходит для заземления конструкций при различной влажности почвы., температура, рН, и условия удельного сопротивления.

Безопасные и надежные соединения: Использование специальных соединительных трубок или термитной сварки обеспечивает прочные и стабильные соединения..

Простая и быстрая установка: С полным комплектом аксессуаров и простой установкой, скорость строительства может быть значительно улучшена.

Увеличенная глубина заземления: Особый метод соединения позволяет стержню проникать на глубину до 35 метров под землей, соответствие требованиям низкого сопротивления для специальных применений. Заземляющий стержень с одним заостренным концом и одним резьбовым концом можно соединить последовательно с помощью коаксиального разъема., возможность гибкой регулировки глубины заглубления.

Низкие затраты на строительство: По сравнению с традиционными методами с использованием стержней из чистой меди и полос заземления., стоимость существенно снижается.

Узнать сейчас

Часто задаваемые вопросы

Почему системы производства солнечной энергии должны быть заземлены?

Заземление фотоэлектрических систем — одна из проблем, которую чаще всего упускают из виду специалисты по установке фотоэлектрических систем., особенно в фотоэлектрических системах малой мощности, где заземлению и молниезащите не уделяется много внимания..

Однако, если заземление не сделано, ошибки могут возникать из-за низкого сопротивления изоляции относительно земли или чрезмерных токов утечки., влияет на выработку электроэнергии и потенциально ставит под угрозу личную безопасность. Кроме того, неэкранированные или приподнятые металлические детали более восприимчивы к ударам молнии. Без заземления, оборудование может быть поражено молнией, нанесение значительного ущерба фотоэлектрической системе производства электроэнергии.

Заземление в фотоэлектрических системах в основном включает заземление со стороны солнечных компонентов., сторона инвертора, и сторона распределительного шкафа. Правильное заземление не только повышает безопасность солнечной системы, но и продлевает срок ее службы..

Какой материал следует использовать для заземления в фотоэлектрических системах?

Оцинкованная сталь дешевле., но у него много сварных соединений, что приводит к снижению эффективности строительства и увеличению затрат на строительство.. Чистая медь имеет отличную проводимость, но стоит дорого.. Сталь, связанная медью, однако, только затраты 9.4% больше, чем оцинкованная сталь, и обеспечивает гораздо более длительный срок службы. Поэтому, Стальные электрические заземляющие стержни, связанные медью, обычно выбираются в качестве основного материала заземления в солнечных энергетических системах..

Материал заземляющего стержня	Оцинкованная сталь	Голая медь	Сталь, скрепленная медью
Удельное сопротивление Ом, мм	1.7×10^-7	1.73×10^-8	Зависит от толщины медного слоя
Плотность г/см3	7.8	8.9	–
Коррозионная стойкость	0.065 мм/а	Скорость коррозии, эквивалентная 1/7 из оцинкованной стали	Сравнимо с медью. до разрушения медного слоя
Характеристики процесса	Большой размер материала, высокие требования к сварке, сложная конструкция	Одиночный процесс, быстрее, чем точечная сварка	Одиночный процесс, быстрее, чем точечная сварка
Срок эксплуатации	7 – 13	> 40	> 40
Расходы	Низкий	Высокий	Середина

Какие характеристики заземляющих стержней обычно используются?

Сталь, связанная медью

В фотоэлектрических энергосистемах, В горизонтальном заземляющем корпусе из стальных заземляющих материалов с медной связью обычно используется круглая сталь с медной связью Φ10-Φ12., с производственной длиной, как правило, 100 метров на катушку. В качестве заземляющих электродов используются стальные стержни диаметром 14 или 17,2 с медной связкой..

Способ подключения: Термитная сварка (не требуется внешний источник питания или ацетилен), использование чистой меди в качестве соединительных материалов, без необходимости проведения антикоррозионных мероприятий в местах сварки.

Оцинкованная сталь

В традиционных заземляющих сетях, Горизонтальные заземляющие тела, изготовленные из горячеоцинкованной стали, обычно проектируются с учетом характеристик плоской оцинкованной стали 50X5 или 60X6., с производственной длиной 6 метры за штуку. В вертикальных заземляющих электродах используются уголки из горячеоцинкованной стали 50X5 или трубы из оцинкованной стали Φ50., с длиной заземляющего электрода 2.5 метры за штуку.

Способ подключения: Электросварка, с местами сварки, требующими антикоррозионной обработки, например, два слоя антикоррозийной краски и один слой асфальтовой краски..

Голая медь

Для заземляющих материалов из чистой меди, в горизонтальном заземлителе обычно используется 25×4, 40×4, 50×5, или 60×6 медные полоски мм., или неизолированные медные провода S70/S95/S120/S150/S185/S240 мм.. В вертикальном заземляющем корпусе обычно используется 16×2500 мм или 20×2500 медные стержни мм., или 50×3000 мм или 55×2500 Электролитические ионные заземляющие электроды из чистой меди мм.

Способ подключения: Термитная сварка, Сварка плавлением огненной грязи, или сварка горячим расплавом.

Как следует устанавливать заземляющие стержни в фотоэлектрических системах?

Во время строительства, установка заземляющего стержня очень гибкая и может быть адаптирована к конкретным условиям на месте.. Можно использовать различные методы, например, непосредственное забивание электрических заземляющих стержней в почву с помощью тяжелых молотков или электрических молотков.. В сложных грунтовых условиях, когда невозможно вбить шток, перед установкой заземляющего стержня можно просверлить отверстие.

В однородных почвенных условиях, если для установки используется тяжелый молоток и забивается одиночный стержень, желательно установить сверло (ударопрочный болт) на заостренном конце стержня, чтобы предотвратить повреждение медного слоя при глубоком загоне стержня. Для более глубокого заземления, несколько стержней можно соединить с помощью соединителей для достижения желаемой длины, обеспечение хорошего электрического соединения.

В случаях, когда глубокое сверление затруднено или невозможно, буровые инструменты можно использовать для проникновения в скалы. После сверления, Существует два метода установки заземляющих стержней:
1. Соедините стержни нужной длины с помощью соединителей.. После бурения на заданную глубину, заполните отверстие агентом, снижающим удельное сопротивление, и добавляйте воду до тех пор, пока отверстие не заполнится.
2. Соедините стержни нужной длины с помощью соединителей.. После бурения на заданную глубину, смешайте понизитель удельного сопротивления с водой и залейте в скважину так, чтобы он полностью обволакивал стержень..

Какое заземление требуется в солнечных энергетических системах?

Заземление на стороне компонентов:

Заземление корпуса модуля: Алюминиевая рамка модуля, контактирующая с креплением, не означает эффективного заземления. Отверстие для заземления модуля должно быть подключено к креплению для эффективного заземления.. Заземляющие отверстия модулей обычно используются для подключения цепочек., с заземляющими отверстиями на обоих концах, подключенными к металлическому креплению.
Крепление заземления: Обычно, круглый стальной, стержни из оцинкованной стали, или омедненные стальные стержни используются для заземления., сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом..

Заземление на стороне инвертора:

Оперативное заземление: Клемма PE инвертора подключается к шине PE в распределительной коробке., который заземлен через распределительную коробку.
Защитное заземление: Отверстие для заземления на корпусе инвертора используется для повторного заземления для защиты инвертора и безопасности операторов.. Для защитного заземления шасси инвертора можно использовать отдельный заземляющий электрод или использовать его совместно с распределительной коробкой..

Заземление со стороны распределительной коробки:

Молниезащита Заземление: Молниезащита на стороне переменного тока состоит из предохранителей или автоматических выключателей и устройств защиты от перенапряжения. (СПД). Нижний конец УЗИП подключается к заземляющей шине распределительной коробки..
Коробочное заземление: Согласно регламенту, Металлический каркас и стальное основание распределительной коробки должны быть заземлены или подключены к нейтрали.. Дверь шкафа и корпус шкафа необходимо соединить перекрестно, чтобы обеспечить надежное заземление..

Основные моменты проекта

ЗМС объединил усилия с Зеленая государственная власть (ВСП), пионер в области инфраструктуры возобновляемых источников энергии, оборудовать монументальный 10 Фотоэлектрический проект MWP в Кабуле, Афганистан.

ZMS всесторонне проанализировал фотоэлектрический проект и предоставил ему 1Солнечные кабели X10 и 1X6 H1Z2Z2-K, 3Кабели низкого напряжения X300, 3Кабели X300 МВ, а также АКСР 185/30 воздушные кабели. В дополнение к этому были жизненно важные аксессуары, такие как фотоэлектрические разъемы и тщательно подобранные ящики для инструментов..

Приверженность ZMS качеству и надежности способствовала бесперебойной установке и повышению эксплуатационной эффективности., вклад в устойчивую энергетическую инфраструктуру региона.

ЗМС Сервис

Производство по индивидуальному заказу

We understand that every customer's needs are unique. Поэтому, мы предлагаем индивидуальные услуги по настройке солнечного кабеля, адаптация каждой детали, от спецификаций кабелей до интерфейсов подключения, в соответствии с требованиями вашего конкретного проекта, обеспечение максимальной совместимости и эффективности.

Глобальная логистика быстрого реагирования

При поддержке нашей глобальной логистической сети, ZMS гарантирует, что ваши заказы на фотоэлектрические кабели будут доставлены в любой уголок мира безопасно и быстро.. Наша профессиональная команда логистов контролирует каждый этап перевозки, чтобы обеспечить своевременную доставку вашего груза..

Техническая поддержка

ZMS's technical support team is always on standby. С какими бы техническими проблемами вы ни столкнулись, мы можем обеспечить быстрые ответы и профессиональные решения, обеспечение беспроблемного пользовательского опыта.

Зеленое производство

Наши солнечные кабели и аксессуары строго соответствуют экологическим стандартам в процессе производства., минимизация их воздействия на окружающую среду. Выбрав ЗМС, вы не только инвестируете в высококачественные фотоэлектрические кабели, но и вносите вклад в устойчивое развитие планеты..